Физиологија нептичјих диносауруса историјски је била контроверзна тема, посебно њихова терморегулација. Недавно су многи нови докази узети у обзир у вези са физиологијом диносауруса уопште, укључујући не само метаболичке системе и терморегулацију, већ и респираторне и кардиоваскуларне системе.
Током раних година палеонтологије диносауруса, широко се сматрало да су они били троми, незграпни и хладнокрвни гуштери који су се вукли по земљи. Међутим, са открићем много потпунијих скелета на западу Сједињених Држава почевши од 1870-их, научници су дошли до утемељенијих тумачења биологије и физиологије диносауруса. Едвард Дринкер Коуп, противник Отнијела Чарлса Марша у Ратовима костију, тврдио је да су барем неки диносауруси били активни и окретни, као што се види на слици два Laelaps-а у борби, коју је под његовим надзором насликао Чарлс Р. Најт.
Паралелно с тим, развој Дарвинове теорије еволуције и открића Archaeopteryx-а и Compsognathus-а, навели су Томаса Хенрија Хакслија да предложи да су диносауруси блиско повезани са птицама. Упркос овим разматрањима, слика диносауруса као великих гмизаваца већ се укоренила, и већина аспеката њихове палеобиологије тумачена је као типично рептилска током прве половине двадесетог века. Почевши од 1960-их година и са доласком ренесансе диносауруса, погледи на диносаурусе и њихову физиологију драматично су се променили, укључујући откриће пернатих диносауруса у наслагама из ране креде у Кини, што указује на то да су се птице развиле од изузетно окретних манирапторских диносауруса.
Историја
Рана тумачења мини|Реконструкција Megalosaurus-а из 1854, у Кристалној палати, Лондон мини|десно|Слика „Laelaps” (данас Dryptosaurus) из 1897. аутора Чарлса Р. Најта
Проучавање диносауруса почело је 1820-их у Енглеској. Пионири у овом пољу, као што су Вилијам Бакланд, Гидеон Мантел и Ричард Овен, тумачили су прве, веома фрагментарне остатке као припаднике великих четвороножних звери. Њихов рани рад може се данас видети на диносаурусима у Кристалној палати, конструисаним 1850-их, који представљају познате диносаурусе као рептиле налик гуштерима са слоновским пропорцијама. Упркос таквом рептилском изгледу, Овен је спекулисао да су срце и респираторни систем диносауруса били сличнији системима сисара него гмизаваца.
Промена гледишта и ренесанса диносауруса
Крајем 1960-их, сличне идеје су се поново појавиле, почевши са радом Џона Острома на Deinonychus-у и еволуцији птица. Његов студент, Боб Бакер, популаризовао је промену мишљења у низу радова који су почели са Супериорност диносауруса 1968. године. У овим публикацијама, он је енергично тврдио да су диносауруси били топлокрвне и активне животиње, способне за дуготрајне периоде високе активности. У већини својих текстова Бакер је уоквирио своје аргументе као нове доказе који воде ка оживљавању идеја популарних крајем 19. века, често се позивајући на текућу ренесансу диносауруса. Користио је разне анатомске и статистичке аргументе да одбрани свој став, а његова методологија је била жестоко дебатована међу научницима.
Ове дебате изазвале су интересовање за нове методе утврђивања палеобиологије изумрлих животиња, попут хистологије костију, које су успешно примењене у одређивању стопа раста многих диносауруса.
Данас се углавном сматра да су многи или можда сви диносауруси имали више стопе метаболизма од данашњих гмизаваца, али и да је ситуација сложенија и разноврснија него што је Бакер првобитно предложио. На пример, док су мањи диносауруси можда били прави ендотерми, већи облици су могли бити инерцијални хомеотерми, или су многи диносауруси могли имати средње стопе метаболизма.
Исхрана и варење Најранији диносауруси били су готово сигурно предатори и делили су неколико грабљивих особина са својим најближим нединосауруским сродницима попут Lagosuchus-а, укључујући: релативно велике, закривљене зубе налик сечивима у великим чељустима које су се отварале широко и затварале попут маказа; релативно мале абдомене, јер месождерима нису потребни велики системи за варење. Каснији диносауруси који се сматрају предаторима понекад су расли много већи, али су задржали исти скуп особина. Уместо да жваћу своју храну, ови предатори су је гутали целу.
Навике у исхрани орнитомимосауруса и овирапторосауруса представљају мистерију: иако су еволуирали из предаторске тероподске линије, имали су мале вилице и недостајали су им сечивасти зуби типичних предатора, али нема доказа о њиховој исхрани или о томе како су јели и варили храну.
Особине других група диносауруса указују на то да су били биљоједи. Те особине укључују: Вилице које су се само благо отварале и затварале, тако да су се сви зуби спајали у исто време Велике абдомене који су могли да приме велике количине вегетације и да је складиште дуго времена које је потребно за варење биљака Црева која су вероватно садржала ендосимбиотске микроорганизме који варе целулозу, јер ниједна позната животиња не може директно да свари овај чврст материјал
Сауроподи, који су били биљоједи, нису жвакали своју храну, јер се чини да су њихови зуби и вилице били погодни само за кидање лишћа са биљака. Орнитишије, такође биљоједи, показују различите приступе. Оклопљени анкилосауруси и стегосауруси имали су мале главе и слабе вилице и зубе, и сматра се да су се хранили на сличан начин као и сауроподи. Пахицефалосауруси су имали мале главе и слабе вилице и зубе, али њихов недостатак великих система за варење сугерише другачију исхрану, могуће воће, семење или младе изданке, који би за њих били хранљивији од лишћа.
С друге стране, орнитоподи попут Hypsilophodon-а, Iguanodon-а и разних хадросауруса имали су рожнате кљунове за откидање вегетације, као и вилице и зубе који су били добро прилагођени за жвакање. Рогати цератопсиди имали су сличне механизме.
Често се сугерисало да су барем неки нептичји диносауруси користили прогутано камење, познато као гастролити, како би помогли варењу млевењем хране у мишићавим желуцима, и да је то била особина коју су делили са птичјим диносаурусима (птицама). Године 2007. Оливер Вингс прегледао је референце о гастролитима у научној литератури и пронашао значајну забуну, почевши од недостатка договорене и објективне дефиниције „гастролита”. Открио је да прогутано тврдо камење или шљунак може помоћи варењу код птица које се углавном хране житом, али можда није неопходно — и да птице које лети једу инсекте, а зими жито, обично лети избацују камење и шљунак. Гастролити су често описивани као важни за сауроподске диносаурусе, чија је исхрана вегетацијом захтевала веома темељно варење, али Вингс је закључио да је ова идеја погрешна: гастролити се налазе уз само мали проценат фосила сауропода; тамо где су пронађени, количине су премале, а у многим случајевима камење је превише меко да би било ефикасно у млевењу хране; већина ових гастролита је високо исполирана, али гастролити које модерне животиње користе за млевење хране су храпави од хабања и кородирани желудачним киселинама; стога су сауроподски гастролити вероватно прогутани случајно. С друге стране, закључио је да гастролити пронађени уз фосиле напредних тероподних диносауруса попут Sinornithomimus-а и Caudipteryx-а подсећају на оне код птица, и да се употреба гастролита за млевење хране можда појавила рано у групи диносауруса из које су ови диносауруси и птице еволуирали.
Репродуктивна биологија Када несу јаја, женке птица стварају посебан тип кости у својим удовима између тврде спољашње кости и сржи. Ова медуларна кост, која је богата калцијумом, користи се за прављење љуски јаја, а птице које је производе апсорбују је када заврше са ношењем јаја. Медуларна кост је пронађена у фосилима теропода Tyrannosaurus-а и Allosaurus-а, као и орнитопода Tenontosaurus-а.
Пошто се линија диносауруса која укључује Allosaurus-а и Tyrannosaurus-а одвојила од линије која води ка Tenontosaurus-у веома рано у еволуцији диносауруса, присуство медуларне кости у обе групе сугерише да су диносауруси генерално производили медуларно ткиво. С друге стране, крокодили, који су диносаурусима други најближи живи сродници након птица, не производе медуларну кост. Ово ткиво се можда први пут појавило код орнитодира, групе тријаских архосауруса из које се сматра да су диносауруси еволуирали.
Медуларна кост је пронађена у примерцима субадултне величине, што сугерише да су диносауруси достизали полну зрелост пре него што су били потпуно одрасли. Полна зрелост при субадултној величини такође се налази код гмизаваца и средњих до великих сисара, али птице и мали сисари достижу полну зрелост тек након што су потпуно одрасли — што се дешава током њихове прве године. Рана полна зрелост је такође повезана са специфичним карактеристикама животних циклуса животиња: млади се рађају релативно добро развијени уместо беспомоћни; а стопа смртности међу одраслима је висока.
Респираторни систем
Ваздушне кесе мини|Плућа птица добијају свеж ваздух и током издисања и током удисања, јер ваздушне кесе раде сво „пумпање”, а плућа једноставно апсорбују кисеоник. Од око 1870. године научници су се генерално слагали да су посткранијални скелети многих диносауруса садржали многе шупљине испуњене ваздухом, посебно у пршљеновима. Пнеуматизација лобање (као што су параназални синуси) налази се и код синапсида и архосауруса, али посткранијална пнеуматизација се налази само код птица, нептичјих саурисхијских диносауруса и птеросауруса.
Дуго су се ове шупљине сматрале једноставно уређајима за уштеду тежине, али је Бакер предложио да су оне биле повезане са ваздушним кесама какве чине респираторне системе птица најефикаснијим од свих животиња.
Џон Рубен и сар. (1997, 1999, 2003, 2004) оспорили су ово и сугерисали да су диносауруси имали „плимски” респираторни систем (унутра-напоље) који је покретао хепатички клипни механизам сличан крокодилском — мишићи причвршћени углавном за препонску кост (pubis) повлаче јетру уназад, што чини да се плућа шире ради удисања; када се ови мишићи опусте, плућа се враћају у своју претходну величину и облик, и животиња издише. Такође су ово представили као разлог за сумњу у то да су птице потекле од диносауруса.
Критичари су тврдили да би, чак и без птичјих ваздушних кеса, скромна побољшања у неколико аспеката циркулаторног и респираторног система модерног гмизавца омогућила гмизавцу да постигне 50% до 70% протока кисеоника сисара сличне величине, и да недостатак птичјих ваздушних кеса не би спречио развој ендотермије. Врло мало формалних оповргавања је објављено у научним часописима поводом тврдње Рубена и сар. да диносауруси нису могли имати ваздушне кесе у птичјем стилу; али једно истиче да је фосил Sinosauropteryx-а на којем су засновали већи део свог аргумента био озбиљно спљоштен и стога је било немогуће рећи да ли је јетра имала прави облик да делује као део хепатичког клипног механизма. Неки новији радови једноставно бележе без даљих коментара да су Рубен и сар. тврдили против присуства ваздушних кеса код диносауруса.
Истраживачи су представили доказе и аргументе за ваздушне кесе код сауропода, просауропода, целуросауруса, цератосауруса, као и теропода Aerosteon-а и Coelophysis-а.
Код напредних сауропода („неосауропода”) пршљенови доњег дела леђа и кукова показују знаке ваздушних кеса. Код раних сауропода само вратни пршљенови показују ове карактеристике. Ако је развојна секвенца која се налази код ембриона птица водич, ваздушне кесе су заправо еволуирале пре канала у скелету који их смештају у каснијим облицима. Full text currently online at and Detailed anatomical analyses can be found at мини|Поређење између ваздушних кеса Majungasaurus-а и птице